副产蒸汽氯化氢合成炉的选用及点火控制程序

第１０期
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中国氯碱
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｌｏ卜Ａｌｋａｌｉ
Ｎｏ．１０ Ｏｃｔ．，２０１３
２０１３年ｌＯ月
副产蒸汽氯化氢合成炉的 选用及点火控制程序
王菊花，盛世奎，杨展，蔡海彦
（中国平煤神马集团开封东大化工有限公司，河南开封４７５００３）
摘
要：介绍了二舍一副产蒸汽氯化氢合成炉的生产原理、工艺流程、运行效果、点火控制程序、点火
关阀＋旁路开关阀要活动多次，方可投入使用。
（４）进炉氢气调节阀＋氯气调节阀要手动检查 其开度及灵活性。可进行零、５０％、１００％来回２个行 程实验。 （５）利用合成炉抽负压情况、往合成炉内充氮 气、空压气等形式，检查其工艺管线的通透情况，保 证管路畅通。 （６）限流孔板装置堵塞。在开车前拆下以下装置 并检查，清理干净后装上备用。ａ．点火空气限流孔板 装置．ｂ．点火氢气限流孔板装置；ｃ．进炉氢气旁路限 流孔板装置：ｄ．进炉氯气旁路限流孔板装置；ｅ．进炉 氮气限流孔板装置。
失败的原因及解决措施，并提出了维护建议。 关键词：氯化氢合成炉；副产蒸汽；ＤＣＳ控制；工艺流程；点炉程序 中图分类号：ＴＱｌ２４。４２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００９—１７８５（２０１３）１０－００２２－０３
Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｂｙｐｒｏｄｕｃｔ ｓｔｅａｍ
４７５００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｓｏｍｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｂｙｐｒｏｄｕｃｔ ｓｔｅａｍ ＨＣｌ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｆｕｒｎａｃｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｔｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｅｆｆｅｃｔ，ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｇｒａｍ，ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｆａｉｌｕｒｅ ａｎｄ
３副产蒸汽氯化氢合成炉的效益
（１）热能利用率高。１２０ ｔ氯化氢／ｄ的副产蒸汽 氯化氢合成炉满负荷运行时，每小时可产生约三吨 蒸汽，每吨蒸汽价以１９０元，年生产时间按８
０００ ｈ．
该合成炉每年生产蒸汽产生的效益为４５６万元。 （２）节约用电。该合成炉满负荷运行时，每小时 产出的热量为１２．５１ｘ１０６ｋＪ，这部分热量的６８％左右 被副产蒸汽带走，若以循环冷却水的方式换热，则需 消耗３４０ ｔ／ｈ的循环水量（循环冷却水温升按６℃
７针对合成炉维护的几点建议
（１）工艺管线及设备上的排污阀，定期进行排 污，特别是汽包和循环水的排污。 （２）净化仪表气源、工艺气源。 （３）定期对各监控系统进行维护，包括仪表设备 工艺管线上的调节阀门。 （４）不在点火柜近处使用对讲机，避免对ＰＬＣ、 高压点火放大器造成电磁干扰或至ＰＬＣ死机。 （５）在ＤＣＳ柜内增加１个正压气源，保证ＤＣＳ 柜内模块不被腐蚀。
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ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｔｕｒｎａｃｅ
ＷＡＮＧ Ｊｕ—ｈｕａ，ＳＨＥＮＧ Ｓｈｉ—ｋｕｉ，ＹＡＮＧ Ｚｈａｎ。ＣＡＩＨａｉ－ｙａｎ
一
（Ｃｈｉｎａ
Ｐｉｎｇｍｅｉ Ｓｈｅｎｍａ Ｇｒｏｕｐ Ｋａｉｆｅｎｇ Ｄｏｎｇｄａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｋａｉｆｅｎｇ
ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｓｏｍｅ ｐｒｏｐｏｓａｌｓ
ｏｎ
ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ
ａｒｅ
ａｌｓｏ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｆｕｒｎａｃｅ；ｂｙｐｒｏｄｕｃｔ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ．
１氯化氢合成炉副产蒸汽的基本原理及选用
氯气与氢气反应生成氯化氢时释放出大量反应 热，合成１ ｋ气态氯化氢放２
５０２
ｋＪ热量，这些热
量相当可观，完全可以用来副产蒸汽。 对于氯化氢合成中的热能利用，国内主要有２种 方法：一种是钢制水夹套氯化氢合成炉副产热水，这 种合成炉在炉顶部和底部容易受腐蚀，因此，使用寿 命较短：另一种是石墨制氯化氢合成炉，由于石墨是
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非金属脆性材料．受强度和使用温度的限制，只能副 产热水或０．２～０．３ ＭＰａ压力的蒸汽．在副产蒸汽时， 石墨炉筒作为产汽的受压部件，安全上存在一定隐 患，热能利用率只能达到３０％一４０％。采用以上２种 方法副产的热水或低压蒸汽应用范围较小，工业价 值不高。 该公司引进的副产蒸汽氯化氢合成炉在热能利 用方面克服了以上缺点，在合成炉的高温段，使用钢 制水冷壁炉筒，以提高强度；在合成段顶部和底部采 用石墨材料制作，以提高其耐腐蚀性。该设备的热能 利用率可达７０％。副产蒸汽压力可在０．２～１．４ 间任意调节，工业价值较高。
焰信号，进合成炉氢气调节阀＋氯气调节阀上的电磁
阀打开（进合成炉氢气调节阀＋氯气调节阀灯亮）。 （１２）完成以上步骤后，炉运行成功，火焰监视系 统上可以看到小火焰。 （１３）炉运行成功后，方可进行炉的运行量的人 工调整。 （１４）如火焰监视系统未监视到火焰信号（合成 炉的引火及高压点火火焰），合成炉程序不再往下运
４
总语
通过各种蜡油实验差异化生产后，可以根据不
灵活采购，达到经济最大化。国产蜡油实验生产成功 后，使用量大幅提高，有效降低了生产成本。当公司 氯气冷冻系统效果不好时，可按实际情况适当增大
同品质的蜡油．灵活地配比使用，最大限度地生产优 级品质的蜡油。在满足产品品质要求下，尽可能最大 限度使用原氯生产；可以根据不同厂商的蜡油报价，
行，合成炉点火失败（合成炉点火失败灯亮），同时，
合成炉充氮保护指示灯亮，合成炉充氮开关阀打开， 对合成炉进行充氮，保护合成炉的安全。
万方数据
中国氯碱
２０１３年第ｌＯ期 （７）检查迸炉氢气阻火器，点火氢气阻火器是否
５副产蒸汽合成炉点火柜点炉程序关键点
（１）高压点火与进炉氢气重合时间在合成炉安 全点火范围内尽量延长，高压点火灯亮时，点火氢气
（４）完成上述程序后，进炉氢气调节阀、氯气调 节阀开。进炉氢气调节阀、氯气调节阀灯亮．此时。合 成炉才可进行加量调整。
６造成合成炉点火失败的原因及解决措施
（１）点火柜点火程序死机ＰＬＣ程序起来运行。 一般情况下，关闭点火柜控制电源１０ ｍｉｎ后．再送 电即可恢复。 （２）未满足以下工艺条件： ａ．氮气压力＜０．３５氢气灯、点火空气灯、高压点火灯三者同
步应维持２．０～３．０
ｓ。
ａ．检查监视棒是否有锈蚀性的物质，清理掉。 ｂ．用外部火焰（如打火机火焰）检查火焰传感器
的灵敏度。 （９）高压点火装置 ａ．高压点火装置内是否有酸性物（液体或固体）； ｂ．高压点火装置上高压点火电极处绝缘中阻是 大于１０Ｍ１２；
后，送至蒸汽发生汽包，出来的软水下降进入预热器
后。再进入副产蒸汽氯化氢合成炉蒸汽发生段与氯 化氢气体热交换，回收氯化氢气体的燃烧反应热量， 降低氯化氢气体的温度，产生蒸汽压力为０．８ 以上蒸汽并入公司蒸汽管网中。 排污罐为运行辅助设备。汽包内的软水经过不 断蒸发后，水中夹带的少量盐分不断浓缩，达到一定 浓度时，会使水冷壁炉钢管内壁产生结垢影响设备 运行，需要通过排污罐排除部分含高浓度盐的软水。 使汽包内水中含盐量维持在较低的水平。 预热器是一台列管换热器。设置在汽包回水与 炉筒进水管之间，开车时，用来预热系统内软水，停 车期间．用来保持钢制炉筒温度维持在９０℃，防止 产生冷凝酸腐蚀。
４副产蒸汽合成炉点火控制程序
（１）ＤＣＳ系统给合成炉可以点火信号，此时，合 成炉允许点火灯亮。 （２）手动按下点火控制柜点火启动按钮。
２副产蒸汽氯化氢合成炉系统工艺流程简介
来自氯气缓冲罐的氯气或氯气液化尾气和来自 氢气缓冲罐的氢气。分别经流量调节阀控制一定比 例的流量经过阻火器进人氯化氢合成炉底部燃烧 器。在燃烧器中，氯气和氢气进行混合燃烧生成氯 化氢气体。气体向上流经副产蒸汽氯化氢合成炉上 部冷却器冷却后，输送到分配台．分别再送至５台氯 化氢吸收装置。 软水贮罐的软水经软水泵加压至１．２ ＭＰａ以上
（３）合成炉充氮开关阀打开（充氮指示灯亮）合
成炉进行充氮。 （４）合成炉充氮２．５ ｍｉｎ时，高压点火装置上的 点火空气开关阀打开（点火空气指示灯亮）合成炉进 入空气。 （５）充氮完成后，合成炉充氮开关阀关闭（充氮 指示灯亮灭）。
（６）此时，进行高压点火（高压电火指示灯亮）。
（７）高压点火装置上的点火氢气开关阀打开（点 火氢气指示灯亮），合成炉进入氢气。 （８）高压点火断（高压点火指示灯灭）。 （９）点火氢气开关阀打开，点火氢气指示灯亮； 点火空气开关阀打开，点火空气指示灯亮；高压点 火，高压电火指示灯亮，三灯同亮。 （１０）高压点火装置上的点火氢气开关阀打开
ｓ。
ｃ．高压点火装置上高压点火变压器是否损坏．
有点火信号时，高压点火处是否有电弧发生、在接线 处用电笔测试电笔氖泡发光： ｄ．高压点火装置上高压点火处（电子撤弧处）是 否在电极顶部，不可在根部处打火； ｅ．高压点火装置上打火电极顶部石墨头电极是 否损坏： ｆ．高压点火装置上的石英玻璃管是否损坏。 （１０）石墨合成炉下的灯头是否开裂。灯头开裂 导致氢气、氯气上不去，可使点不着火。 （１１）点火时，炉内正压偏大可致电火不成功。点
ＭＰａ
计），则循环水装置约需配置６０ ｋＷ的动力电，电价 按０．５元／Ｉ【Ｗ・ｈ计．每年可节约电费约２４万元。 （３）实现了自动化控制，使氯化氢生产的安全 性、可靠性大幅提高。副产蒸汽合成炉实现了可靠的 远程自动点火、完善的过程自动控制及安全的连锁 保护系统。实现了从点火开车、过程控制到停车的全 过程的ＤＣＳ操作，大大提高了装置的自动化控制水 平及本质安全。
ｓｔｅａｍ；ＤＣＳ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｒｏｃｅｓｓ
ｆｌｏｗ；ｆｕｒｎａｃｅ
中国平煤神马集团开封东大化工有限公司于 ２００７年１０月新建５台普通氯化氢石墨合成炉， 装置生产能力为３０ ｔ氯化氢／ｄ。为了有效利用合 成反应产生的热量。提高氯化氢合成炉自动化控 制水平，２０１０年．引进二合一副产蒸汽氯化氢合成 炉系统（１２０ ｔ氯化氢／ｄ）１套，替代原有的４号普 通氯化氢合成炉。该装置于２０１０年７月一次试车 成功。